登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
将制备出的自加热的焦耳加热器与膜蒸馏过程结合,在膜表面直接加热高盐水获得的单程回收率高达100%,且能在高度腐蚀和离子化的环境运行。相关的研究成果《Frequency-dependent stability of CNT Joule heaters in ionizablemedia and desalination processes》发表于杂志《Nature Nanotechnology》上,通讯作者为加州大学河滨分校化学与环境工程学院的助理教授David Jassby,DOI: 10.1038/NNANO.2017.102
反渗透(RO)是海水淡化的实际标准技术,但是RO不能处理高渗透压的液体,如RO产生的废盐水等。这就需要用到热脱盐工艺了,如膜蒸馏(membrane distillation,MD),因为这些工艺对于盐度并不敏感。
在膜蒸馏中,在疏水膜两侧的热盐水和冷馏出物之间存在着温度梯度,驱动水蒸气透过膜,且阻止了液态水和溶解盐的通过。
这些高盐度的热盐水腐蚀性很高,需要耐腐蚀且昂贵的金属,如镍合金,来制备换热器。能否直接在膜/盐水界面提供水蒸发的热能?这样可以降低能量密度并简化基于膜蒸馏的脱盐材料选择和系统设计流程。
一层薄、多孔和导电的碳纳米管(下称CNT)膜沉积在膜表面,直接和盐水接触,可以作为焦耳加热器(joule heater)来驱动整个膜蒸馏脱盐过程。
虽然以前也有过相关的基于碳纳米管的焦耳加热器研究,但是大部分是应用于非离子化环境中,例如嵌入屏蔽介质(聚合物或玻璃)或用于空气中。在过去的研究中,直流电为这些CNT表面提供能量。
但是在可离子化介质中加热所需的较大电势会导致CNT膜的快速电化学降解,因此一个多孔的薄膜焦耳加热器元件就可以在高腐蚀性和可电离环境中正常工作,而不会阻碍膜材料本身性能的热变换驱动分离和催化过程。
当电流通过导体时,电子的动态能转变为热能,也就是焦耳热效应(joule heating effect)。以前报道中的薄膜焦耳加热器都是使用的诸如氧化铟锡、CNTs、金属纳米线等。广泛应用于玻璃除霜和热变色显示等。
相对来说,CNTs的低费用和能够形成导电多孔的膜让其成为热驱动分离脱盐过程中焦耳加热器的理想材料。
目前几乎所有报道的CNT焦耳加热器都是在低电离化环境中,应用的高电压(10-20 Vpp)并不能离子化周围的介质,才使得CNTs维持了它们的未定型和热转移性能。然而在如高浓度盐水等可离子化介质中,低阳极电位(<2Vd.c.)会让膜表面荷电、水裂解和快速降解。尽管聚合物涂层可以将CNT与环境屏蔽,但是这些涂层会阻挡多孔膜的结构,并在热CNT网格和流体之间形成一个额外的热障碍。
因此怎么样寻找到一种方法,既能防止CNT降解,同时维持CNT的多孔结构并最大化加热元件和流体之间的热传输。
作者报道了一种多孔薄膜CNT焦耳加热器的制备方法,能够稳定运行于高度可离子化环境中。通过为多孔CNT膜施加交流电,可以在高盐度的环境中长时间运行并没有降解。通过研究电化学阻抗谱(EIS),研究了交流电不同频率下CNT结构的稳定性,并用这些数据开发了一种捕获电子通路的等效电路,通过CNT结构和周围盐水作为功能频率。最后,课题组证明了高频的交流电可以用来加热CNT膜,产生在膜蒸馏过程或高浓度盐水脱盐过程中水/蒸汽界面所需要的热驱动力。
a)传统膜蒸馏过程:热盐水在疏水膜一侧流动,冷馏出液在另一侧流动,在膜两侧形成蒸汽压力差 b)直接表面加热的杂化膜蒸馏膜,由多孔CNT焦耳加热器和疏水多孔支撑组成,冷盐水在膜表面加热,驱动水蒸气通过疏水支撑进入馏出液中,使得溶解离子留下
用羧酸CNTs和PVA逐层喷涂的方法制备高度导电、亲水和多孔的薄膜,沉积在疏水多孔的PTFE膜支撑体上。测试了CNT膜在不同电场环境下的稳定性等性能。
制备出的CNT-PVA焦耳加热器证明可以在高度腐蚀和离子化的环境中直接加热,即使暴露于非常高的电势(20Vpp)的条件下也没有降解,用此焦耳加热器应用于膜蒸馏过程来对高盐卤水进行脱盐。完全荷电的双电层(EDL)的形成会导致电化学反应和CNT降解,且双电层和系统整体的阻抗和交流电的频率有密切关系。制备的CNT-PVA焦耳加热器应用于膜蒸馏过程中,在10 kHz条件下操作未降解,证明了在膜表面的直接加热料液获得的单程回收率(single-pass recovery)接近100%,超过了标准的膜蒸馏过程的理论最大预测值。开发的此种焦耳加热器对于处理高盐水具有很大的潜力,且能简化膜蒸馏系统设计,对于在活性、离子化环境中的大部分热驱动过程有极大的提升。此种装置可以和光电板等可再生能源耦合,减少碳足迹,增加技术的可持续性。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
注:板块及分会场持续更新中,请以正式通知为准。组织机构01主办单位青岛市人民政府02支持单位世界水理事会(WWC)国际水协会(IWA)中国工业节能与清洁生产协会河海大学膜材料与膜应用国家重点实验室03承办单位青岛市科学技术协会青岛市商务局青岛西海岸新区管理委员会水资源高效利用与工程安全国家工程研
6月8日,《2025中国海洋经济发展指数》(以下简称《指数》)在海南发布,该指数是对2024年中国海洋经济发展状况的综合量化评估,涵盖发展规模与效益、结构优化与升级、资源节约与利用、对外经济与贸易、民生保障与改善等5个领域。指数以2015年为基期,基期指数值为100。2024年中国海洋经济发展指数为12
作为一家创新型技术导向企业,ABB是中国企业可以信赖的合作伙伴,提供端到端解决方案为EPC企业带来更多选择,树立国际项目合作新标杆强大、易于部署且可定制的能源管理和中低压配电解决方案有效提升能源效率和运营效率,降低项目成本和工程风险基于丰富的管理经验与广阔的业务覆盖,ABB已与400多家中国
提起“青岛国际水大会”的鼎鼎大名,中国水圈儿的院士、专家、企事业单位、科研院所的同行们几乎无人不知,无人不晓,大会之所以有如此大的影响力,离不开一位关键奠基人和不懈推动者——郭有智教授。2005年,郭有智接受青岛市政府重托,以非凡的远见与魄力,组织创办了首届青岛水大会,不仅填补了当时
2025年5月30日,国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源〔2025〕650号)。这是我国首份绿电直连政策法规,旨在探索创新新能源生产和消费融合发展模式,促进新能源就近就地消纳,更好满足企业绿色用能需求。在国际碳贸易壁垒下,绿电直连政策是我国应
“十五五”是我国经济迈向高质量发展的关键阶段,也是全球能源格局深刻调整的重要时期。在当前和今后一段时间,我国能源电力将持续处于清洁低碳、安全高效转型的大趋势大环境中,如何更加有效地发挥电力在国民经济中的基础和先导作用,促进国家重大发展战略和目标的实现,更好地满足人民群众日益增长的
5月26日,国家能源集团党组书记、董事长邹磊赴印度尼西亚,调研集团公司在印尼相关企业,看望慰问海外一线员工。邹磊来到印尼爪哇公司,现场察看了电厂集控室、汽机房、锅炉房、海水淡化区域等生产区域,看望慰问了海外一线员工,主持召开调研座谈会,听取了国电电力及印尼能源公司、爪哇公司、南苏公
5月27日,沙特国际电力和水务公司(ACWAPower)首席运营官兼NOMAC公司总裁首席执行官StefanVerlee率代表团到访协合运维北京总部,开展参观交流活动。协合运维董事长陆一川,董事、总经理胥佳,董事、副总经理朱永峰陪同参观并举行会谈。ACWAPower高层代表团参观了全球监控中心、电力交易中心,双方围绕
作者:杨毅1,3刘石1,3黄正1,3卜宪标2吴蔚1温喆然1徐军涛1李士杰4单位:1.广东新型储能国家研究院有限公司;2.中国科学院广州能源研究所;3.南方电网电力科技股份有限公司;4.中国南方电网有限责任公司引用本文:杨毅,刘石,黄正,等.基于水下压缩空气储能的远海电淡冰冷热联产系统性能分析[J].储能科学与
5月13日,2025全球水奖(GlobalWaterAwards)颁奖盛典在法国巴黎举行。威立雅凭借卓越创新实力与全球项目实践,荣膺“年度最佳海水淡化公司”(DesalinationCompanyoftheYear)桂冠!喜上加喜,来自中国的项目—武汉南湖生态活水项目尾水再生利用工程(以下简称武汉南湖尾水再生工程),从全球众多优秀
5月20日,中国电建EPC总承包的沙特红海公用事业基础设施项目收到吉尼斯世界纪录证书,成功认证为“全球容量最高的离网电池储能项目”。沙特红海公用事业基础设施项目位于沙特西部的塔布克省,占地2.8万平方公里,是沙特“2030愿景”规划重点项目,也是中资企业在沙特承建的首个大型基建类综合体项目,
注:板块及分会场持续更新中,请以正式通知为准。组织机构01主办单位青岛市人民政府02支持单位世界水理事会(WWC)国际水协会(IWA)中国工业节能与清洁生产协会河海大学膜材料与膜应用国家重点实验室03承办单位青岛市科学技术协会青岛市商务局青岛西海岸新区管理委员会水资源高效利用与工程安全国家工程研
作为一家创新型技术导向企业,ABB是中国企业可以信赖的合作伙伴,提供端到端解决方案为EPC企业带来更多选择,树立国际项目合作新标杆强大、易于部署且可定制的能源管理和中低压配电解决方案有效提升能源效率和运营效率,降低项目成本和工程风险基于丰富的管理经验与广阔的业务覆盖,ABB已与400多家中国
众所周知,垃圾发电厂除了可以通过垃圾焚烧发电,还能进行循环利用,渣制砖、水回用,多余的热气还能供热。但大家看到的并非全部。实际上,垃圾焚烧发电厂不仅在垃圾处理领域优势显著,在资源循环利用、环境保护、节能减排等方面也蕴含着巨大潜力。值此第53个世界环境日来临之际,小编将从水、气、电三
油田正在变成新能源时代的“氢田”!(来源:石油Link文|木兰)如果有一天,人类不再依赖油气,油田会不会沦为工业文明的遗迹?答案或许出人意料——它们可能摇身一变,成为新能源时代的“氢田”。在新疆塔卡拉玛干沙漠腹地,塔里木油田进行了一场颠覆性的能源实验:将油田开采过程中产生的废水,直接
尊敬的参展商:国务院发布《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)后,全国实施全面推进环境治理体系和治理能力现代化,并要求到2030年,力争全国水环境质量总体改善,水生态系统功能初步恢复。涉及的方面包括污染严重水体、饮用水安全保障水平、地下水污染、近岸海域环境质量等。随着“水十条”的深入
山东公司山华电聊城、聊城公司开发区工业供汽改造EPC项目公开招标项目招标公告1.招标条件本招标项目名称为:山东公司山华电聊城、聊城公司开发区工业供汽改造EPC项目公开招标,项目招标编号为:CEZB250604419,招标人为山东中华发电有限公司聊城发电厂、国家能源聊城发电有限公司,项目单位为:山东中
4月28日,万华化学蓬莱10万吨/天海水淡化项目竣工投产仪式圆满举行。自然资源部天津海淡所副所长张秋丰,烟台市投资促进中心副主任张刚,苏伊士集团副总裁YvanTREAL伊万,中铁上海工程局集团有限公司党委书记、董事长王建营,北京首钢国际工程技术有限公司,党委书记、董事长吴礼云,万华化学党委书记
第19届西安国际水展中国城镇水务创新发展大会2025年4月23-25日西安国际会展中心联合举办陕西省城镇供水排水协会陕西省市政工程协会陕西省风景园林协会山东省水处理协会河南省阀门工业协会青海省水利工程协会甘肃省水利工程行业协会中国国际贸易促进委员会西安市分会西安市给水排水工程与技术协会西安市
北极星垃圾发电网获悉,根据建设项目环境影响评价审批程序的有关规定,汕尾市生态环境局拟审批《陆丰市(东南)生活垃圾焚烧发电厂配套飞灰填埋场(南塘)项目环境影响报告书》,为体现公开、公正的原则,强化公众参与,现予公示5个工作日(2025年3月6日至2025年3月12日),如有意见,请在公示期内来信或
3月3日,国能(福州)热电有限公司二期工程成功制取合格除盐水,混床产水电导率和二氧化硅等指标均优于国家规范和设计指标要求。该公司二期工程水处理系统采用水岛模式集中布置,设计除盐水产水量位居集团公司电厂首位。在规划上原水池布置在原物资废料堆场,原水预处理设备地上地下叠加布置在一期废水
北极星垃圾发电网获悉,济南市生态环境局关于对《光大环保能源(莱芜)有限公司莱芜区垃圾焚烧发电项目(二期)环境影响报告书》拟审查的公示,二期项目总投资22815.08万元,新建1条处理能力400t/d的垃圾焚烧线,配套1台40.5t/h的余热锅炉和1套10MW汽轮发电机组。公示如下:根据建设项目环境影响评价审
六月的上海,空气中浮动着梧桐的绿意与浦江的潮声。为期三天的SNECPV+展会,在国家展览中心缓缓落下帷幕。位于8.2馆B130展位的AESOLAR新源太阳能,也在这片汇聚全球光热梦想的土地,圆满结束了我们的旅程。回望展会,仿佛仍能触摸到阳光的温度、感受到探索的热情,这是一次关于清洁能源的温暖叙事,也
在光伏行业的发展进程中,技术与品质始终是衡量企业实力的关键标准。东方日升作为全球领先的全栈式新能源解决方案引领者,再次凭借卓越的研发实力与产品可靠性,在全球权威光伏组件可靠性评估中脱颖而出——连续五年蝉联KiwaPVEvolutionLabs(以下简称PVEL)“TopPerformer”荣誉。PVEL作为太阳能行业
2025年6月11日至13日,第十八届国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会于上海国家会展中心圆满举行。作为全球新能源领域最具专业性与影响力的展会之一,SNEC持续聚焦行业人士关注。本届展会,安泰新能源携新一代智能旗舰跟踪系统AT-Spark、以及从屋顶分布式到地面集中式的全场景光伏支架解决方案惊艳亮
2025年6月11日-13日,SNEC2025在上海国家会展中心隆重举办,众多光伏企业携新产品、新技术亮相。展会期间,供货订单以及战略合作签约接连不断,为光伏行业发展注入强劲活力。集邦新能源整理发现,晶科、晶澳、隆基、天合、通威等超21家企业在展会上达成签约合作,累计规模超9GW,涉及TOPCon、HJT、BC、
日前,太阳能行业协会(SEIA)和WoodMackenzie发布《2025年第二季度美国太阳能市场洞察》报告预测,由于第二季度征收的关税,光伏装机量下降可能导致当地社区投资损失、能源短缺和美国人能源费用增加。除了最近征收的关税外,能源税收抵免的取消无疑会加剧对太阳能行业的损害。随着Mosaic和Sunnova的破
编者按绿氢之新,新在定位。绿氢之难,难在创业。在全球加速奔向碳中和的时代洪流中,绿氢正从实验室和示范项目快步驶入产业化赛道,成为我国战略性新兴产业中备受关注的前沿阵地。4月28日,国家能源局发布了我国首份氢能发展报告——《中国氢能发展报告2025》。《报告》显示,2024年我国氢能生产消费
截至2025年4月,全球运行的CO捕集和封存能力略高于5000万吨,较一年前有所提升。与此同时,到2030年,封存能力可能达到6.7亿吨CO,与此前数据库更新相比增加了10%。CCUS项目数据库对2030年前项目管道数据的梳理显示,行业更注重推进现有项目,而非规划新项目。若当前在建项目全部完成,现有产能将几乎
6月13日,北极星太阳能光伏网发布一周要闻回顾(2025年6月9日-6月13日)。政策篇国家能源局:因地制宜开展离网制氢等试点构建风光氢储一体化能源架构6月10日,国家能源局综合司发布关于组织开展能源领域氢能试点工作的通知,通知指出,在深远海、沙戈荒、“高海边无”等电网薄弱地区,因地制宜开展离网
2025年6月11—13日,第十八届SNEC国际太阳能光伏与智慧能源(上海)展览会在国家会展中心(上海)盛大开幕。开展首日,晶晟集团展台(5.2HE610)便迎来爆满人气,创新技术展示区吸引众多专业观众驻足交流,现场洽谈氛围热烈。FromJune11to13,2025,the18thSNECInternationalSolarPhotovoltaicandSmartEn
6月11日,全球新能源盛会SNEC2025在上海盛大启幕。新能安携“安鑫”全生命周期全栈闭环解决方案及五大硬核产品矩阵强势登陆8.1H-E390展台,以“长寿命、高安全、强收益”的颠覆性技术,为工商储、家庭储能、绿色数据中心等场景提供可持续价值引擎,为储能行业注入长期主义新范式。“安鑫”解决方案让储
2025年5月份,全国工业生产者出厂价格同比下降3.3%,环比下降0.4%;工业生产者购进价格同比下降3.6%,环比下降0.6%。1—5月平均,工业生产者出厂价格和购进价格比上年同期均下降2.6%。一、工业生产者价格同比变动情况5月份,工业生产者出厂价格中,生产资料价格下降4.0%,影响工业生产者出厂价格总水平
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!